Litij-ionska baterija 18650: dimenzije. Baterija 18650: Aplikacija

Litij-ionske baterije

Veličina baterije 18650

U ovom petoznamenkastom kodu izražavaju se širina i duljina baterije, pri čemu su prve dvije znamenke širina (promjer) u mm, a zadnja tri duljina u mm sa desetinama. Postoji pogrešno mišljenje da nula na kraju ovog koda označava cilindrični oblik baterije (postoje akumulatori različitih oblika). Ovo točno naznačivanje duljine baterije nije potrebno. Prilikom određivanja njegove veličine često je ograničeno na prve četiri znamenke (1865). Usput, prst i male baterije također imaju svoj kod - 14500 i 10440. Osim digitalnog koda, veličina se također može označiti slovima. Na primjer, dvije gore navedene veličine baterije imaju alternativne šifre slova - AA (prst) i AAA (mali prsti). Za dimenzije raznih baterija postoje brojne abecede i brojčane oznake: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670) itd.

Za 18650 baterija oznaka ove veličine je netočna. Potrebno je uzeti u obzir druge parametre. Na veličinu baterije 18650 može se utjecati, na primjer, prisutnost ugrađene posebne ploče (regulator punjenja). Neke baterije u ovom slučaju duljina mogu biti malo veće. Nije neuobičajeno da se baterija jednostavno uklapa u odjeljak uređaja na kojem se namjerava koristiti, iako je ovaj uređaj (na primjer, baterija elektroničke cigarete) orijentiran posebno na baterije ove vrste.

Trajanje uporabe litij-ionske baterije 18650

Vrijeme kada ova baterija može raditi ovisi o takvom konceptu kao "miljamps po satu" (mAh). Za velike akumulatore, na primjer, u automobilskoj se koristi pojam "ampera po satu". Za 18650 mAh baterije, to je izvedena količina. Jedan ampere je 1000 miliampera. Milliampere u sat je struja koja baterija može dati tijekom uvjetovanog vremena uporabe. Drugim riječima, ako podijelite tu vrijednost za određeni broj sati, možete saznati vrijeme trajanja baterije. Na primjer, baterija ima kapacitet od 3000 mAh. To znači da će za dva sata rada proizvesti 1500 miliampera. Na četiri do 750. Bateriju iz gornjeg primjera će se potpuno isprazniti nakon 10 sati rada, kada kapacitet dosegne 300 miliampera (granica dubokog pražnjenja).

Takvi izračuni daju samo približnu ideju o trajanju baterije. Njegovo stvarno vrijeme rada ovisi o vrsti opterećenja koju mora nositi, tj. S napajanja koju mora napajati.

Struja, napon i snaga

Prije nego proučimo opći opis tehničkih karakteristika litij-ionskih baterija 18650 i mjere predostrožnosti u radu s njima, kratko ćemo definirati gore navedene pojmove. Tekuća (maksimalna struja pražnjenja, strujni izlaz) izražava se ampera i označena je na akumulatoru slovom "A". Napon se izražava u volti i označen je slovom "V". Na mnogim elementima prehrane može se naći takva oznaka. Za litij-ionsku bateriju, napon je uvijek 3,7 volta, a struja može biti drugačija. Kapacitet baterije kao glavnog parametra njegove snage izražava se proizvodom napona i struje (volti moraju biti pomnoženi s amperom).

Opis pro i kontra litija-ionske baterije

Glavni nedostatak 18650 baterija, proizvedenih litij-ionskom tehnologijom, je da oni imaju mali raspon radnih temperatura. Uobičajeni rad litij-ionske baterije moguć je samo u rasponu od -20 do +20 stupnjeva Celzijusa. Ako se koristi ili puni pri temperaturama ispod ili iznad navedenih, to pogađa. Za usporedbu, nikal-kadmij i nikal-metal hidrid baterije imaju širi raspon temperatura - od -40 do +40. No, za razliku od potonjih, litij-ionske baterije imaju viši nazivni napon - 3,7 volti od 1,2 volti od nikalnih baterija.

Također, litij-ionske baterije gotovo nisu podložne učincima samopražnjenja i memorije zajedničke među mnogim vrstama baterija. Samopražnjenje je gubitak naplaćene energije kada je u stanju mirovanja. Učinak pamćenja javlja se u nekim vrstama baterija kao rezultat sustavnog punjenja nakon nepotpunog pražnjenja. To jest, razvija se na baterijama koje nisu potpuno slijeđene.

S efektom pamćenja, baterija "pamti" taj stupanj pražnjenja, nakon čega se puni i ispušta, dosegnuvši to ograničenje u sljedećem ciklusu. U to je vrijeme njezin pravi kapacitet zapravo veći. Ako postoji ploča koja pokazuje razinu napunjenosti baterije, također će se prikazati pražnjenje. Ovaj efekt se ne razvija odmah, već postepeno. Može se razvijati i u uvjetima kada se baterija neprestano izvodi iz električne mreže, tj. Kontinuirano se puni.

U litij-ionskim akumulatorima vrlo malo se manifestiraju samoispuštanje i efekt memorije.

Postoji još jedna točka koju treba imati na umu: ove baterije se ne mogu pohraniti u ispražnjenom stanju, inače brzo ne uspiju.

Mjere opreza pri radu s litij-ionskom baterijom

Mnogi tipovi baterija su skloni vatri i eksplozijama. Ovisno o kemijskoj komponenti unutarnje baterije. Za litij-ionske baterije veličine 18650, ovaj problem je vrlo akutan. Nije neuobičajeno da korisnici elektroničkih cigareta dobiju ozbiljne opekline na svojim rukama i licu, ili čak ozbiljnijim ozljedama. Budući da su litija-ionske baterije prisutne u prijenosnim, tabletnim i mobilnim telefonima, slučajevi njihove paljenja nisu neuobičajeni.

Na prvom mjestu među uzrocima takvih incidenata je, naravno, niskokvalitetni (jeftini) sklop baterije. Međutim, u slučaju elektronskih cigareta, eksplozija litij-ionske baterije lako je izazvati samostalno, čak i ako baterija nije jeftina. Da biste to učinili, trebate malo razumjeti o tome što je električna otpornost.

Ako ovaj pojam objasnimo na najjednostavnijem jeziku, tada ovaj parametar određuje zahtjeve vodiča na element napajanja. Što je niži otpor vodiča, viša struja (ampera) baterije bi se trebala isporučiti. Ako je otpor vrlo nizak, baterija će raditi s takvim vodičem pri visokom opterećenju. Otpor može biti toliko nizak da će izazvati opterećenje na bateriju i njezinu kasniju eksploziju ili paljenje. Drugim riječima, to će biti kratki spoj. Budući da elektroničke cigarete rade na načelu isparavanja, koje ne mogu raditi bez grijaćeg elementa (spiralna niti), nesposobni korisnici mogu pogrešno uzrokovati da akumulator radi s grijaćim elementom s iznimno niskim otporom. Poznavajući trenutnu učinkovitost određene baterije i otpornost vodiča, pomoću jednostavnih proračuna pomoću Ohmove zakonske formule, možete odrediti hoće li se ta baterija nositi s određenim vodičem.

Ti se opasni pojavi javljaju ne uvijek, a ne u svim slučajevima. Tehnologije za zaštitu baterija stalno se poboljšavaju. Mnoge baterije imaju posebnu regulator napunjenosti unutar njih, što može s vremenom odvoditi bateriju kada dođe do kratkog spoja. To su zaštićene baterije.

Uređaj litij-ionske baterije

U srcu baterije uređaja 18650 je elektrolit - posebna tekućina u kojoj se pojavljuju kemijske reakcije.

Te kemijske reakcije su reverzibilne. Ovo načelo temelji se na radu bilo koje baterije. Jednostavnim riječima, formula za takve reakcije može nastaviti s lijeva na desno (pražnjenje) i s desna na lijevo (naboj). Takve reakcije se javljaju između katode i anode elementa. Katoda je negativna elektroda (minus), anoda je pozitivna elektroda (plus) izvora napajanja. Električna struja formira između njih u vrijeme reakcije. Kemijske reakcije pražnjenja i naboja između katode i anode su procesi oksidacije i redukcije, ali to je potpuno drugačija priča. Nećemo ući dublje u proces elektrolize. Struja se stvara u trenutku kada katoda i anoda počinju djelovati, tj. Na plus i minus baterije povezuju nešto. Katoda i anoda moraju biti električki vodljivi.

Tijekom kršenja radnih uvjeta, molekule kemijskih elemenata pojavljuju se u elektrolitu, koji zatvaraju katodu i anodu, što dovodi do unutarnjih kratkih spojeva. Kao rezultat toga, temperatura baterije se povećava i nastaju više molekula koje zatvaraju plus i minus. Cijeli proces kao snježna grmlja dobiva brzinu u geometrijskom razvoju. Bez mogućnosti stavljanja elektrolita (kućište akumulatora je zapečaćeno), postoji termička ekspanzija, povećanje unutarnjeg pritiska. Ono što se dalje događa može se razumjeti bez komentara.

Punjenje li-ion baterija

Kao punjač baterije 18650 prikladan je svaki uređaj namijenjen baterijama ovog formata. Glavna stvar je, nemojte mijenjati ispravan polaritet pri punjenju. Stavite baterije u utore punjača točno u skladu s znakom plus i minus. Neće biti suvišno upoznati se s drugim mjerama opreza prilikom korištenja 18650 punjača baterije, koji su uvijek označeni na kućištu.

Najbolja opcija za punjenje litij-ionskih baterija bit će uporaba skupljeg punjača s finim ugađanjem procesa punjenja. Mnogi od njih imaju funkciju punjenja baterija CC / CV metodom, koja se dešifrira kao izravna struja, konstantni napon. Ova metoda je dobra jer može napuniti bateriju više od normalnih punjača. To je povezano s takvom vrstom napunjenosti.

Pri punjenju ili pražnjenju baterije, napon se mijenja. Kada se punjenje povećava, kada se iscjedak smanjuje. Nazivna snaga od 3,7 volti je prosječna vrijednost.

Postoje dva efekta koja štetno utječu na punjenje baterije i prekomjernu potrošnju. Postoje granične vrijednosti za punjenje i pražnjenje baterije. Ako napon akumulatora nadilazi ove granice, baterija se napuni ili ponovno isprazniti ovisno o tome da li se puni ili ispušta. U normalnom načinu punjenja za Li-ion 18650, punjač i regulator punjenja u samoj bateriji (ako ih ima) čita čitanje napona akumulatora i prekida napajanje pri dolasku na prag kako bi se izbjeglo prekomjerno punjenje. U ovom slučaju, baterija zapravo ne puni u potpunosti. Njegov kapacitet može dopustiti da naplati više, ali vrijednost praga ne dopušta da se to napravi.

Načelo punjenja pomoću CC / CV metode je dizajnirano tako da struja koja se isporučuje za napajanje nije odrezana, ali je bitno smanjena, sprječavajući unutarnji napon akumulatora da prekorači vrijednost praga. Dakle, baterija je potpuno napunjena bez primanja napunjenosti.

Vrste li-ion baterija

Vrste 18650 Li-ion baterija:

• litij-željezo-fosfat (LFP);
• litij-mangan (IMR);
• litij-kobalt (ICR);
• litij-polimer (LiPo).

Sve vrste, osim posljednjeg, imaju cilindričan oblik i mogu biti izrađene u formatu 18650. Litij-polimerne baterije razlikuju se po tome što nemaju specifičan oblik. To je zbog činjenice da oni imaju čvrsti elektrolit (polimer). To je zbog ove neobične imovine elektrolita da se te baterije često koriste u tabletama i mobitelima.

Primjena litij-ionskih baterija

Kao što je već spomenuto, litij-ionske baterije veličine 18650 naširoko se koriste u elektronskim cigaretama. Može se ugraditi u bateriju ili se može ukloniti, tj. Može se instalirati odvojeno. Oni također mogu biti nekoliko, povezani paralelno ili u nizu.

Litij-ionske baterije dugo su korištene u uređaju različitih baterija, kao što su laptop baterije. Ove baterije su lanac od nekoliko baterija 18650 spojene zajedno unutar jednog kućišta. Takve se baterije mogu naći i kao prostrane elektrane - prijenosni punjači.

Područje primjene baterija je vrlo široko: od navedenih punjača do konstitutivnih elemenata suvremenih velikih mehanizama (automobilska ili hitna). Istodobno, broj 18650 litij-ionskih baterija koje čine jednu bateriju može varirati od nekoliko do stotina. Valja napomenuti da su litij-polimerske baterije. Iako nisu dostupni u formatu Li-ion 18650, oni su najčešći jer se koriste u tabletama i mobitelima.